CN117124305A - 一种工程施工机器人用机械臂结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程施工机器人用机械臂结构，具体涉及工程施工机器人技术领域，包括转动臂，所述转动臂的端部设有调节组件，所述转动臂、调节组件之间设有安装件，所述调节组件的两端部均固定安装有安装架，所述安装架的底端均固定安装有定固机构，两个所述定固机构呈对称分布结构，所述定固机构包括定位机构和绑固组件，本发明，通过设置对称分布结构的定固机构，定固机构包括定位机构和绑固组件，能够对多个待运输建筑管材进行夹持定位，并能够带动多个待运输建筑管材和筒状粘性绑带同步反向转动，加速对多个建筑管材的自动绑固，便于后续多个建筑管材固定后通过转动臂稳定运输，提升多个建筑管材运输稳定性。

Description

一种工程施工机器人用机械臂结构

技术领域

本发明涉及工程施工机器人技术领域，具体为一种工程施工机器人用机械臂结构。

背景技术

近年来，各种应用于土建、垃圾处理等工程施工作业的机器人得到了大量推广，这些工程施工机器人具有结构精巧、重量轻、施工灵活、安全性好、成本低等特点，能够很好的补充传统工程车辆的施工作业局限性，甚至在一定程度上能够替代传统工程车辆；机械臂是机器人完成执行动作的技术关键，目前，常见的工程施工机器人的机械臂主要有两种结构，一种是与流水线等行业机器人的机械臂基本类似的多关节复杂铰接结构；另一种是与工程车辆的动臂结构基本类似的大体积结构，这些机械臂的施工动作是通过关节处的驱动缸作用之下的伸展、收缩而实现的；

传统的建筑工程施工过程中，就需要使用到带有机械臂结构的施工机器人搬运建筑管材，传统作业方式，要不是人工一个一个进行建筑管材的搬运，这种搬运方式劳动强度高，且稳定性一般，降低了整体安全性，会对搬运者造成损伤，要不就是人工使用粘性绑带进行多个建筑管材的绑固，随后，在使用施工机器人进行机械搬运，导致建筑管材的运输效率较慢，为此，我们提出一种工程施工机器人用机械臂结构用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程施工机器人用机械臂结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工程施工机器人用机械臂结构，包括转动臂，所述转动臂的端部设有调节组件，所述转动臂、调节组件之间设有安装件，所述调节组件的两端部均固定安装有安装架，所述安装架的底端均固定安装有定固机构，两个所述定固机构呈对称分布结构，所述定固机构包括定位机构和绑固组件。

优选地，所述定位机构包括定位外框，所述定位外框固定安装在安装架的底端，所述定位外框呈环状结构，所述定位外框中转动设有第一转动环，所述第一转动环的外侧一体成型有第一转动卡环，所述第一转动卡环转动卡接在定位外框中，所述第一转动环中固定卡设有定位内框，所述定位内框呈环状结构，所述定位内框设为中空结构，所述定位内框的内侧滑动卡设有定位滑座，所述定位滑座设有关于定位内框中心部位呈环形阵列分布的多个，多个所述定位滑座的相背端延伸至定位内框中，所述定位内框内转动卡设有和多个定位滑座配合使用的驱动环，所述驱动环靠近定位滑座的一侧表面一体成型有平面螺纹凸起，多个所述定位滑座靠近驱动环的一侧开设有和平面螺纹凸起配合使用的平面螺纹槽，且平面螺纹凸起活动卡接在多个平面螺纹槽中，多个所述定位滑座的相对端均固定安装有定位板，所述定位板呈弧形结构。

优选地，所述驱动环远离定位滑座的一侧表面固定安装有第一冠齿轮，所述定位外框的外侧顶部固定安装有第一电机，所述第一电机的驱动端固定安装有第一驱动轴，所述第一驱动轴的端部延伸进定位内框中，所述第一驱动轴的端部固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮和第一冠齿轮啮合连接。

优选地，所述绑固组件包括绑固外框，所述绑固外框呈环状结构，所述绑固外框中转动设有第二转动环，所述第二转动环的外侧一体成型有第二转动卡环，所述第二转动卡环转动卡接在绑固外框中，所述第二转动环的内侧顶部固定卡设有升降杆，所述升降杆的驱动端固定安装有U型架，所述U型架远离升降杆的一侧可拆卸转动安装有转动辊，所述转动辊的外侧可拆卸安装有筒状粘性绑带。

优选地，所述绑固外框的圆心位置和定位外框的圆心位置对应。

优选地，所述定位外框、绑固外框的相对侧顶部固定安装有连接架，所述连接架的顶端中部固定安装有第二电机，所述第二电机的驱动端固定安装有第二驱动轴，所述第二驱动轴的端部延伸至连接架的底端，所述第二驱动轴的端部固定安装有第二齿轮，所述第一转动环、第二转动环的相对侧均固定安装有第二冠齿轮，所述第二齿轮位于两个第二冠齿轮之间，所述第二齿轮均和两侧第二冠齿轮啮合连接。

优选地，所述定位外框、第一转动环、第一转动卡环、定位内框和驱动环、平面螺纹凸起、第一冠齿轮的底部均开设有第一进出槽，所述绑固外框、第二转动环和第二转动卡环的底部均开设有第二进出槽，所述第二冠齿轮的底部开设有第三进出槽。

优选地，所述第一进出槽的位置和所述第二进出槽的位置以及所述第三进出槽的位置对应。

优选地，所述调节组件包括调节中框，所述调节中框的两侧均设有伸缩框，所述调节中框的中部固定卡设有双向伸缩杆，所述双向伸缩杆的驱动端分别和对应的伸缩框固定安装，所述调节中框靠近伸缩框的一侧固定安装有导向柱，所述导向柱活动卡接在对应伸缩框中，所述伸缩框远离调节中框的一侧和安装架固定安装。

优选地，所述安装件包括安装底座，所述安装底座固定安装在调节中框的顶端中部，所述安装底座的外侧通过螺栓固定套设有安装套筒，所述安装套筒和转动臂的端部转动安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.通过设置对称分布结构的定固机构，定固机构包括定位机构和绑固组件，能够对多个待运输建筑管材进行夹持定位，并能够带动多个待运输建筑管材和筒状粘性绑带同步反向转动，加速对多个建筑管材的自动绑固，便于后续多个建筑管材固定后通过转动臂稳定运输，提升多个建筑管材运输稳定性；

2.通过设置定位机构，将多个待运输建筑管材会通过第一进出槽、第二进出槽和第三进出槽、定位板进入两侧定固机构中，并置于多个定位板之间，带动多个定位板同步相向移动，直至多个定位板对多个待运输建筑管材进行夹持定位；

3.通过设置绑固组件，控制并开启升降杆，驱动U型架、筒状粘性绑带升降，从而调节筒状粘性绑带的高度位置，直至将筒状粘性绑带的端部调节至合适位置，使筒状粘性绑带的端部绑在多个建筑管材外侧，随后，配合第二转动环在绑固外框中进行稳定转动，带动升降杆、U型架、筒状粘性绑带进行稳定转动，对多个建筑管材进行自动绑固，便于后续多个建筑管材固定后通过转动臂稳定运输，提升多个建筑管材运输稳定性；

4.通过设置调节组件，使用时，控制并开启双向伸缩杆，同步驱动两侧伸缩框相向或背向移动，导向柱在对应伸缩框中活动，从而稳定调节两个伸缩框的间距，从而调节两个安装架的间距，进而调节两侧定固机构的间距，直至两侧定固机构置于多个待运输建筑管材的端部位置，便于后续两侧定固机构对不同长度的多个待运输建筑管材的端部进行定固。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图，

图2为本发明中定固机构的结构连接示意图，

图3为本发明中定位机构的结构连接示意图，

图4为本发明中定位机构的部分结构连接示意图，

图5为本发明中定位机构的部分结构另一连接示意图，

图6为本发明中绑固组件的结构连接示意图，

图7为本发明中转动臂、调节组件和安装件的结构连接示意图。

图中：1、转动臂；2、调节组件；3、安装件；4、安装架；5、定固机构；6、定位机构；7、绑固组件；61、定位外框；62、第一转动环；621、第一转动卡环；63、定位内框；64、定位滑座；65、驱动环；66、平面螺纹凸起；661、平面螺纹槽；67、第一冠齿轮；68、第一电机；681、第一驱动轴；682、第一齿轮；69、定位板；71、绑固外框；72、第二转动环；721、第二转动卡环；73、升降杆；74、U型架；75、转动辊；76、筒状粘性绑带；51、连接架；52、第二电机；53、第二驱动轴；54、第二齿轮；55、第二冠齿轮；611、第一进出槽；711、第二进出槽；551、第三进出槽；21、调节中框；22、伸缩框；23、双向伸缩杆；24、导向柱；31、安装底座；32、安装套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-7所示，本发明提供了一种工程施工机器人用机械臂结构，包括转动臂1，所述转动臂1的端部设有调节组件2，所述转动臂1、调节组件2之间设有安装件3，所述调节组件2的两端部均固定安装有安装架4，所述安装架4的底端均固定安装有定固机构5，两个所述定固机构5呈对称分布结构，所述定固机构5包括定位机构6和绑固组件7。

所述定位机构6包括定位外框61，所述定位外框61固定安装在安装架4的底端，所述定位外框61呈环状结构，所述定位外框61中转动设有第一转动环62，所述第一转动环62的外侧一体成型有第一转动卡环621，所述第一转动卡环621转动卡接在定位外框61中，通过在第一转动环62的外侧设置第一转动卡环621，第一转动卡环621转动卡接在定位外框61中，方便第一转动环62在定位外框61中进行稳定转动，所述第一转动环62中固定卡设有定位内框63，所述定位内框63呈环状结构，所述定位内框63设为中空结构，当第一转动环62在定位外框61中进行稳定转动时，定位内框63能够在定位外框61中进行稳定转动，所述定位内框63的内侧滑动卡设有定位滑座64，所述定位滑座64设有关于定位内框63中心部位呈环形阵列分布的多个，多个所述定位滑座64的相背端延伸至定位内框63中，所述定位内框63内转动卡设有和多个定位滑座64配合使用的驱动环65，驱动环65能够在定位内框63内进行转动，所述驱动环65靠近定位滑座64的一侧表面一体成型有平面螺纹凸起66，多个所述定位滑座64靠近驱动环65的一侧开设有和平面螺纹凸起66配合使用的平面螺纹槽661，且平面螺纹凸起66活动卡接在多个平面螺纹槽661中，多个所述定位滑座64的相对端均固定安装有定位板69，所述定位板69呈弧形结构，初始状态下，多个定位板69呈背离状态，使用时，通过带动驱动环65在定位内框63内进行转动，带动平面螺纹凸起66转动，配合使用多个平面螺纹槽661，同步驱动多个定位滑座64相向移动，带动多个定位板69同步相向移动，相反的，通过带动驱动环65在定位内框63内进行反向转动，带动平面螺纹凸起66反向转动，配合使用多个平面螺纹槽661，同步驱动多个定位滑座64背向移动，带动多个定位板69同步背向远离移动。

所述驱动环65远离定位滑座64的一侧表面固定安装有第一冠齿轮67，所述定位外框61的外侧顶部固定安装有第一电机68，所述第一电机68的驱动端固定安装有第一驱动轴681，所述第一驱动轴681的端部延伸进定位内框63中，所述第一驱动轴681的端部固定安装有第一齿轮682，所述第一齿轮682和第一冠齿轮67啮合连接，使用时，控制并开启第一电机68驱动第一驱动轴681转动，带动第一齿轮682转动，从而驱动第一冠齿轮67进行转动，进而带动驱动环65在定位内框63内进行转动。

所述绑固组件7包括绑固外框71，所述绑固外框71呈环状结构，所述绑固外框71中转动设有第二转动环72，所述第二转动环72的外侧一体成型有第二转动卡环721，所述第二转动卡环721转动卡接在绑固外框71中，通过在第二转动环72的外侧设置第二转动卡环721，第二转动卡环721转动卡接在绑固外框71中，方便第二转动环72在绑固外框71中进行稳定转动，所述第二转动环72的内侧顶部固定卡设有升降杆73，所述升降杆73的驱动端固定安装有U型架74，所述U型架74远离升降杆73的一侧可拆卸转动安装有转动辊75，所述转动辊75的外侧可拆卸安装有筒状粘性绑带76，通过控制并开启升降杆73，驱动U型架74、筒状粘性绑带76升降，从而调节筒状粘性绑带76的高度位置，直至将筒状粘性绑带76的端部调节至合适位置，使筒状粘性绑带76的端部绑在多个建筑管材外侧，随后，配合第二转动环72在绑固外框71中进行稳定转动，带动升降杆73、U型架74、筒状粘性绑带76进行稳定转动，对多个建筑管材进行自动绑固，便于后续多个建筑管材固定后通过转动臂1稳定运输，提升多个建筑管材运输稳定性。

所述定位外框61、绑固外框71的相对侧顶部固定安装有连接架51，通过连接架51进行定位机构6和绑固组件7之间的连接固定，所述绑固外框71的圆心位置和定位外框61的圆心位置对应；所述连接架51的顶端中部固定安装有第二电机52，所述第二电机52的驱动端固定安装有第二驱动轴53，所述第二驱动轴53的端部延伸至连接架51的底端，所述第二驱动轴53的端部固定安装有第二齿轮54，所述第一转动环62、第二转动环72的相对侧均固定安装有第二冠齿轮55，所述第二齿轮54位于两个第二冠齿轮55之间，所述第二齿轮54均和两侧第二冠齿轮55啮合连接，使用时，通过控制并开启第二电机52驱动第二驱动轴53、第二齿轮54转动，从而驱动两个第二冠齿轮55同步反向转动，进而驱动第一转动环62、第二转动环72同步反向转动。

所述定位外框61、第一转动环62、第一转动卡环621、定位内框63和驱动环65、平面螺纹凸起66、第一冠齿轮67的底部均开设有第一进出槽611，所述绑固外框71、第二转动环72和第二转动卡环721的底部均开设有第二进出槽711，所述第二冠齿轮55的底部开设有第三进出槽551；所述第一进出槽611的位置和所述第二进出槽711的位置以及所述第三进出槽551的位置对应，通过设置第一进出槽611、第二进出槽711和第三进出槽551，初始状态下，使用转动臂1将两个定固机构5移至多个待运输建筑管材的上方，缓慢下移两个定固机构5，多个待运输建筑管材会通过第一进出槽611、第二进出槽711和第三进出槽551进入两侧定固机构5中，以便进行后续多个待运输建筑管材的定固。

所述调节组件2包括调节中框21，所述调节中框21的两侧均设有伸缩框22，所述调节中框21的中部固定卡设有双向伸缩杆23，所述双向伸缩杆23的驱动端分别和对应的伸缩框22固定安装，所述调节中框21靠近伸缩框22的一侧固定安装有导向柱24，所述导向柱24活动卡接在对应伸缩框22中，所述伸缩框22远离调节中框21的一侧和安装架4固定安装，使用时，控制并开启双向伸缩杆23，同步驱动两侧伸缩框22相向或背向移动，导向柱24在对应伸缩框22中活动，从而稳定调节两个伸缩框22的间距，从而调节两个安装架4的间距，进而调节两侧定固机构5的间距，直至两侧定固机构5置于多个待运输建筑管材的端部位置，便于后续两侧定固机构5对不同长度的多个待运输建筑管材的端部进行定固；所述安装件3包括安装底座31，所述安装底座31固定安装在调节中框21的顶端中部，所述安装底座31的外侧通过螺栓固定套设有安装套筒32，所述安装套筒32和转动臂1的端部转动安装，通过设置安装件3，进行调节组件2和转动臂1端部之间的可拆卸转动安装，便于调节组件2和转动臂1之间的拆卸。

工作原理：使用时，控制并开启第一电机68驱动第一驱动轴681反向转动，带动第一齿轮682反向转动，从而驱动第一冠齿轮67进行反向转动，进而带动驱动环65在定位内框63内进行反向转动，带动平面螺纹凸起66反向转动，配合使用多个平面螺纹槽661，同步驱动多个定位滑座64背向移动，带动多个定位板69同步背向远离移动，多个定位板69呈背离状态；

并控制开启双向伸缩杆23，同步驱动两侧伸缩框22相向或背向移动，导向柱24在对应伸缩框22中活动，从而稳定调节两个伸缩框22的间距，从而调节两个安装架4的间距，进而调节两侧定固机构5的间距，直至两侧定固机构5置于多个待运输建筑管材的端部位置；

随后，使用转动臂1将两个定固机构5移至多个待运输建筑管材的上方，缓慢下移两个定固机构5，多个待运输建筑管材会通过第一进出槽611、第二进出槽711和第三进出槽551、定位板69进入两侧定固机构5中，并置于多个定位板69之间；

随后，控制并开启第一电机68驱动第一驱动轴681转动，带动第一齿轮682转动，从而驱动第一冠齿轮67进行转动，进而带动驱动环65在定位内框63内进行转动，带动平面螺纹凸起66转动，配合使用多个平面螺纹槽661，同步驱动多个定位滑座64相向移动，带动多个定位板69同步相向移动，直至多个定位板69对多个待运输建筑管材进行夹持定位；

随后，控制并开启升降杆73，驱动U型架74、筒状粘性绑带76升降，从而调节筒状粘性绑带76的高度位置，直至将筒状粘性绑带76的端部调节至合适位置，使筒状粘性绑带76的端部绑在多个建筑管材外侧；

随后，控制并开启第二电机52驱动第二驱动轴53、第二齿轮54转动，从而驱动两个第二冠齿轮55同步反向转动，进而驱动第一转动环62、第二转动环72同步反向转动，带动多个待运输建筑管材和筒状粘性绑带76同步反向转动，加速对多个建筑管材的自动绑固，便于后续多个建筑管材固定后通过转动臂1稳定运输，提升多个建筑管材运输稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种工程施工机器人用机械臂结构，包括转动臂（1），其特征在于：所述转动臂（1）的端部设有调节组件（2），所述转动臂（1）、调节组件（2）之间设有安装件（3），所述调节组件（2）的两端部均固定安装有安装架（4），所述安装架（4）的底端均固定安装有定固机构（5），两个所述定固机构（5）呈对称分布结构，所述定固机构（5）包括定位机构（6）和绑固组件（7）。

2.根据权利要求1所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述定位机构（6）包括定位外框（61），所述定位外框（61）固定安装在安装架（4）的底端，所述定位外框（61）呈环状结构，所述定位外框（61）中转动设有第一转动环（62），所述第一转动环（62）的外侧一体成型有第一转动卡环（621），所述第一转动卡环（621）转动卡接在定位外框（61）中，所述第一转动环（62）中固定卡设有定位内框（63），所述定位内框（63）呈环状结构，所述定位内框（63）设为中空结构，所述定位内框（63）的内侧滑动卡设有定位滑座（64），所述定位滑座（64）设有关于定位内框（63）中心部位呈环形阵列分布的多个，多个所述定位滑座（64）的相背端延伸至定位内框（63）中，所述定位内框（63）内转动卡设有和多个定位滑座（64）配合使用的驱动环（65），所述驱动环（65）靠近定位滑座（64）的一侧表面一体成型有平面螺纹凸起（66），多个所述定位滑座（64）靠近驱动环（65）的一侧开设有和平面螺纹凸起（66）配合使用的平面螺纹槽（661），且平面螺纹凸起（66）活动卡接在多个平面螺纹槽（661）中，多个所述定位滑座（64）的相对端均固定安装有定位板（69），所述定位板（69）呈弧形结构。

3.根据权利要求2所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述驱动环（65）远离定位滑座（64）的一侧表面固定安装有第一冠齿轮（67），所述定位外框（61）的外侧顶部固定安装有第一电机（68），所述第一电机（68）的驱动端固定安装有第一驱动轴（681），所述第一驱动轴（681）的端部延伸进定位内框（63）中，所述第一驱动轴（681）的端部固定安装有第一齿轮（682），所述第一齿轮（682）和第一冠齿轮（67）啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述绑固组件（7）包括绑固外框（71），所述绑固外框（71）呈环状结构，所述绑固外框（71）中转动设有第二转动环（72），所述第二转动环（72）的外侧一体成型有第二转动卡环（721），所述第二转动卡环（721）转动卡接在绑固外框（71）中，所述第二转动环（72）的内侧顶部固定卡设有升降杆（73），所述升降杆（73）的驱动端固定安装有U型架（74），所述U型架（74）远离升降杆（73）的一侧可拆卸转动安装有转动辊（75），所述转动辊（75）的外侧可拆卸安装有筒状粘性绑带（76）。

5.根据权利要求4所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述绑固外框（71）的圆心位置和定位外框（61）的圆心位置对应。

6.根据权利要求4所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述定位外框（61）、绑固外框（71）的相对侧顶部固定安装有连接架（51），所述连接架（51）的顶端中部固定安装有第二电机（52），所述第二电机（52）的驱动端固定安装有第二驱动轴（53），所述第二驱动轴（53）的端部延伸至连接架（51）的底端，所述第二驱动轴（53）的端部固定安装有第二齿轮（54），所述第一转动环（62）、第二转动环（72）的相对侧均固定安装有第二冠齿轮（55），所述第二齿轮（54）位于两个第二冠齿轮（55）之间，所述第二齿轮（54）均和两侧第二冠齿轮（55）啮合连接。

7.根据权利要求6所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述定位外框（61）、第一转动环（62）、第一转动卡环（621）、定位内框（63）和驱动环（65）、平面螺纹凸起（66）、第一冠齿轮（67）的底部均开设有第一进出槽（611），所述绑固外框（71）、第二转动环（72）和第二转动卡环（721）的底部均开设有第二进出槽（711），所述第二冠齿轮（55）的底部开设有第三进出槽（551）。

8.根据权利要求7所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述第一进出槽（611）的位置和所述第二进出槽（711）的位置以及所述第三进出槽（551）的位置对应。

9.根据权利要求1所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述调节组件（2）包括调节中框（21），所述调节中框（21）的两侧均设有伸缩框（22），所述调节中框（21）的中部固定卡设有双向伸缩杆（23），所述双向伸缩杆（23）的驱动端分别和对应的伸缩框（22）固定安装，所述调节中框（21）靠近伸缩框（22）的一侧固定安装有导向柱（24），所述导向柱（24）活动卡接在对应伸缩框（22）中，所述伸缩框（22）远离调节中框（21）的一侧和安装架（4）固定安装。

10.根据权利要求9所述的一种工程施工机器人用机械臂结构，其特征在于：所述安装件（3）包括安装底座（31），所述安装底座（31）固定安装在调节中框（21）的顶端中部，所述安装底座（31）的外侧通过螺栓固定套设有安装套筒（32），所述安装套筒（32）和转动臂（1）的端部转动安装。